我們在一些特定場景下，例如查詢公司員工的最高薪資，以及班級的最高成績又或者是面試中都會遇到查找最大值的問題，所以本文我們就來列舉一下查詢數組中最大值的 5 種方法。
首先我們來看最原始也是最“笨”的實現方法：循環對比和遞歸對比。
方式一：循環對比
循環對比的執行流程如下圖所示：
從上圖可以看出，循環對比的核心是定義一個最大值，然后循環對比每一個元素，如果元素的值大於最大值就將最大值更新為此元素的值，再進行下一次比較，直到循環結束我們就能找到最大值了，實現代碼如下：
public class ArrayMaxTest {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByFor(arr); // 查找最大值
System.out.println("最大值是：" + max);
}
/**
* 通過 for 循環查找最大值
* @param arr 待查詢數組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByFor(int[] arr) {
int max = 0; // 最大值
for (int item : arr) {
if (item > max) { // 當前值大於最大值，賦值為最大值
max = item;
}
}
return max;
}
}
以上程序的執行結果為：
最大值是：7
方式二：遞歸對比
遞歸對比的核心是先定義兩個位置（起始位置和結束位置），每次對比開始位置和結束位置值的大小，當開始位置的值大於結束位置值時，將最大值設置為開始位置的值，然后將結束位置 -1（往前移動一位），繼續遞歸調用；相反，當結束位置的值大於開始位置時，將最大值設置為結束位置的值，將開始位置 +1（往后移動一位），繼續遞歸調用對比，直到遞歸結束就可以返回最大值了，執行流程如下圖所示：
實現代碼如下：
public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByRecursive(arr, 0, arr.length - 1, 0); // 根據 Collections 查找最大值
System.out.println("最大值是：" + max);
}
/**
* 根據遞歸查詢最大的值
* @param arr 待查詢數組
* @param head 最前面的元素的下標
* @param last 最末尾的元素的下標
* @param max （臨時）最大值
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByRecursive(int[] arr, int head, int last, int max) {
if (head == last) {
// 遞歸完了，返回結果
return max;
} else {
if (arr[head] > arr[last]) {
max = arr[head]; // 賦最大值
// 從后往前移動遞歸
return findMaxByRecursive(arr, head, last - 1, max);
} else {
max = arr[last]; // 賦最大值
// 從前往后移動遞歸
return findMaxByRecursive(arr, head + 1, last, max);
}
}
}
}
以上程序的執行結果為：
最大值是：7
方式三：依賴 Arrays.sort() 實現
根據 Arrays.sort 方法可以將數組從小到大進行排序，排序完成之后，取最后一位的值就是最大值了，實現代碼如下：
import java.util.Arrays;
public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxBySort(arr); // 根據 Arrays.sort 查找最大值
System.out.println("最大值是：" + max);
}
/**
* 根據 Arrays.sort 查找最大值
* @param arr 待查詢數組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxBySort(int[] arr) {
Arrays.sort(arr);
return arr[arr.length - 1];
}
}
以上程序的執行結果為：
最大值是：7
方式四：根據 Arrays.stream() 實現
stream 是 JDK 8 新增的核心功能之一，使用它我們可以很方便的實現很多功能，比如查找最大值、最小值等，實現代碼如下：
import java.util.Arrays;
public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByStream(arr); // 根據 stream 查找最大值
System.out.println("最大值是：" + max);
}
/**
* 根據 stream 查找最大值
* @param arr 待查詢數組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByStream(int[] arr) {
return Arrays.stream(arr).max().getAsInt();
}
}
以上程序的執行結果為：
最大值是：7
方式五：依賴 Collections.max() 實現
使用 Collections 集合工具類也可以查找最大值和最小值，但在使用之前我們想要將數組（Array）轉換成集合（List），實現代碼如下：
import org.apache.commons.lang3.ArrayUtils;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
public class ArrayMax {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 7, 2, 1, -4};
int max = findMaxByCollections(arr); // 根據 Collections 查找最大值
System.out.println("最大值是：" + max);
}
/**
* 根據 Collections 查找最大值
* @param arr 待查詢數組
* @return 最大值
*/
private static int findMaxByCollections(int[] arr) {
List<Integer> list = Arrays.asList(
org.apache.commons.lang3.ArrayUtils.toObject(arr));
return Collections.max(list);
}
}
以上程序的執行結果為：
最大值是：7
擴展知識：Arrays.sort 方法執行原理
為了搞明白 Arrays#sort 方法執行的原理，我們查看了源碼發現 sort 方法的核心是通過循環進行排序的，源碼如下：
for (int i = left, j = i; i < right; j = ++i) {
int ai = a[i + 1];
while (ai < a[j]) {
a[j + 1] = a[j];
if (j-- == left) {
break;
}
}
a[j + 1] = ai;
}
執行流程如下圖所示：
總結
本文介紹了 5 種查詢數組中最大值的方法，從大的維度可分為：手動實現和依賴接口實現。手動實現主要是通過循環和遞歸對比的方式，但這種方式並不推薦，因為它不夠優雅；依賴接口實現的方法有很多，其中主要推薦使用的是使用 stream 來實現查找最大值，因為它足夠簡單優雅。